[发明专利]一种制造冶金结合双金属复合板工艺及设备

说明书

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种制造冶金结合双金属复合板工艺及设备。

背景技术

金属复合板可根据基材和面材的品种不同，制备成各种材质的复合板。包括: 钢/钢复合板，不锈钢一钢复合板、铜一钢复合板、铝一钢复合板、钛一钢复合板及铝/钛、纯银/银合金等贵金属复合板等，可以广泛应用于造船、宇航建筑、电子、化工、机械等领域。被广泛应用于航天航空、军工、原子能、国防和冶金、建材、船舶、石油、化工、电力系统、电子器件、机械、汽车、热能传导、制药、食品、信息、民用等许多领域中。

目前金属复合板的生产方法可分为三类：固一固相、液一液相和液一固相复合法。工业生产主要采用铸造复合、爆炸复合和轧制复合工艺。其中，铸造复合工艺是将一种基体(固相)和另一种基体(液相)在铸模内进行组合，凝固后形成复合材料。在适当温度及压力下可获得高的复合强度，适于生产某些金属复合材料的坯料。目前双金属复合材料铸造成形工艺可分为3类：包覆铸造、双流铸造和离心铸造工艺。其他复合工艺还有铸造轧制法，逆向凝固法。目前尚在实验室研究阶段，无工业化生产产品上市。

经文献检索已经公开的①中国发明专利申请号为200710011271.7 发明名称为制造铜包铝排的生产方法，该生产方法步骤为清洗铜管内壁，并涂上一层保护层；在惰性气体保护下，将铜管加热，在其内浇铸熔融金属铝；将铜包铝坯经轧制、拉拔形成铜包铝排复合板带。此方法存在的缺点在于：其一，前处理工序复杂，单根生产铜包铝坯料，生产效率低，难以形成连续化生产，生产成本高；其二，保护性气体下浇铸工艺复杂，工作环境较差；其三，铜包铝坯未经长时间保温再冷却，双金属组元间相互扩散不充分，在一定程度上未形成良好的界面结合，降低了界面结合强度。②中国发明专利申请号为200810057668.4 发明名称为一种高性能铜包铝矩形横断面复合导电母排及其制备工艺，该工艺采用水平连铸直接复合成形铜包铝复合坯料；将铜包铝坯经过轧制、拉拔、再轧制工艺最终制成铜包铝排。此工艺存在的缺点主要在于：对设备要求高，铜包铝排水平连铸设备结构复杂，制造成本较高，从而提高了铜包铝复合板带的制造难度和制造成本。中国发明专利申请号为00806525. x中，提供了一种钎焊用复合板，其将金属钎焊料粉末与有机物混合后涂覆在金属基材上，制成钎焊料板，用于铝制器件的受控气氛钎焊。但是，这种涂覆金属钎焊料粉末的复合针料板在有机物挥发后，钎料粉末有脱落的可能，无法保证钎料厚度和质量分布的一致性和均匀性，致使焊接器件局部有漏焊或熔穿的可能，需要对焊接部件的漏焊或熔穿局部进行补焊，从而增加了器件重量和器件的制造成本。

就目前国内外双金属复合板研究成果来看，其所制备的复合板大都属于非冶金结合状态，使该材料表现出一些问题，如两种材料之间缺乏冶金结合，将会导致覆层过早的开裂，大大降低了材料的抗腐蚀性；材料的质量控制，如覆层厚度的不均匀，内部可能出现腐蚀，使材料长期的力学行为不明确。上述问题在短期和长期内可能造成严重后果。

在追求资源最小消耗，效益最大获取的今天，由于复合板所具有的优良性能和良好的节能结材效果越来越受到人们青睐，为了满足市场需求，提高生产效率，保证产品质量，降低生产成本，提高投入产出合格率，就必须在工艺技术上有所突破，找到一种能使生产效益最大化的方法。因此研究开发新型双金属复合板制造工艺是实现高性能金属复合材料高质量、低成本、高效率生产的关键。对于降低工程成本，提高工程工程质量、延长工程结构的使用寿命具有重要意义。具有广阔的市场发展前景。

发明内容

针对上述现有双金属复合板技术存在的问题，本发明提供了一种制造冶金结合双金属复合板工艺及设备，提供一种流程短、方法简便、设备投资小、生产效率高、成本低、性能好的且非常适合工业化大批量生产双金属复合板的工艺方法及设备。

为了解决现有技术存在的问题，本发明采用的技术方案，包括以下步骤：

（a）双金属复合坯料熔铸；（b）复合板成型；（C）后处理：

（a）双金属复合坯料熔铸：